Prusa MK4 angedruckt: Ein würdiges Update des 3D-Druckers, aber darf es 2023 noch ein Bettschubser sein?

Über viele galten die 3D-Drucker des tschechischen Herstellers Prusa Research als das Maß aller Dinge, zumindest auf dem Consumer-Markt. Ursprünglich aus dem Open-Source-Projekt RepRap geboren, ist sich Prusa trotz kommerzieller Ausrichtung dem Open-Source-Gedanken seit jeher treu geblieben. Vollmundig könnte man behaupten, dass der private 3D-Druck ohne Prusa heute ein anderer wäre. Ob nun wesentlich schlechter sei einmal dahingestellt, aber Prusa hat die Entwicklung vom ersten i3-Modell, über den MK2 und dem MK3(S+) maßgeblich vorangetrieben und vieles ist früher oder später auch bei den gängigen chinesischen Herstellern angekommen. Die Drucker waren nie günstig, dafür gab es zuletzt mit dem MK3S+ auch einen der besten und zuverlässigsten 3D-Drucker auf dem Markt. Diese Messlatte verschob sich aber mit Veröffentlichung des AnkerMake M5 und spätestens mit den CoreXY-Druckern aus dem Hause Bambulab.

AnkerMake war der erste, der auf Geschwindigkeit setzte – qualitativ hat mich persönlich aber das auf maximaler Stufe gebotene nicht wirklich überzeugt. Anders hingegen der P1P und X1 von Bambulab, die bei deutlich höherer Geschwindigkeit sehr gute Druckergebnisse liefert. Nun ist nicht alles was hinkt ein Vergleich und die technischen Unterschiede zwischen klassischen i3-Bettschubsern (offiziell „Cartesian“) und CoreXY-Druckern sind zu groß. Letztgenannte bringen Naturgemäß eine höhere Geschwindigkeit und ein besseres Druckbild mit sich, waren bisher aber wesentlich hochpreisiger oder die Nutzer benötigen ein höheres Maß an technischen Fertigkeiten um diese zusammenzubauen oder zu warten. Bambulab hingegen schaffte nicht nur ein 3D-Druckerlebnis out of the box, sondern bietet seine Drucker – je nach Modell und Ausstattung – auch noch unterhalb der Prusa-Preisliste an, sodass bereits vereinzelte Abgesänge auf Prusa zu vernehmen waren.

Und plötzlich kam Prusa, deren CoreXY-Modell Prusa XL seit der Bekanntgabe vor rund zwei Jahren noch nicht wirklich ausgeliefert wurde, ohne große Gerüchteküche mit dem Prusa i3 MK4 um die Ecke. Weiterhin ein Bettschubser, natürlich basierend auf dem MK3S+, aber mit einer ganzen Reihe an Neuerungen und Optimierungen, die man sich teilweise vom Prusa XL geliehen hat. Der im Hause entwickelte Nextruder bietet einen schnellen Düsenwechsel, die neuen Schrittmotoren sollen VFA (Vertical Fine Artifacts) komplett eliminieren und dank drucksensitivem Sensor in der Düse verspricht der Prusa MK4 eine immer perfekte erste Schicht. Dazu ist man ebenfalls in das Geschwindigkeitsrennen eingestiegen und ein Video mit einem  20-Minuten-Benchy veröffentlicht. Hat man mit dem MK4 nun die alten Machtverhältnisse wiederhergestellt? Davon konnte ich mir in den letzten Wochen einen Eindruck verschaffen. Ich werde in diesem Erfahrungsbericht bewusst nicht in die technische Tiefe gehen, vielmehr möchte ich meine Eindrücke wiedergegeben und aussagen, wieso ich auch in Zukunft auf Prusa setzen werde – denn nicht immer sind Kaufentscheidungen rein rational.

Technisches Datenblatt

Starten wir zunächst mal mit den ganz nüchternen technischen Daten des Prusa MK4, die im Vergleich zum MK3S+ ähnlich und doch neu sind. Das Druckvolumen ist aufgrund des kompakteren Extruders leicht angewachsen und natürlich gibt es auch einige technische Neuerungen. Insgesamt revolutioniert man das Cartasian-Konzept natürlich nicht, sondern setzt auf verbesserte Komponenten. Bei den möglichen Materialien gibt es fast keine Einschränkungen. Neben klassischen und für private Nutzer typische Filamentarten wie PLA, PETG, ASA/ABS, Flex/TPU/TPE, HIPS, PC, PA, PVA und PVB werden auch seltenere und eher im professionellen Bereich verwendete Materialien wie PP, CPE, NGEN und diverse andere Verbundwerkstoffe unterstützt. Die restlichen Daten zum Drucker könnt ihr bei Interesse völlig umkommentiert den Stichpunkten entnehmen.

• Bauvolumen: 250 x 210 x 220 mm | 9.84 x 8.3 x 8.6 in
• Filament Durchmesser: 1,75 mm
• Schichthöhe: 0,05-0,30 mm
• Mainboard: Eigene 32-Bit xBuddy-Elektronik mit STM32
• Schrittmotor-Treiber: Trinamic 2130
• Schrittmotoren: Präzise 0,9° X,Y Schrittmotoren
• Extruder: Nextruder, Direct Drive, E3D V6 kompatibel (mit Adapter)
• Filamentweg: Aluminium-Kühlkörper, Ganzmetall-Hotend, kein PTFE-Schlauch
• Antriebssystem: Nextruder Planetengetriebesystem, 10:1 Getriebeübersetzung
• Düsendurchmesser: 0,4mm (Standard) / andere Düsendurchmesser werden unterstützt
• Maximale Temperaturen: 300 °C (Düse), 120 °C (Heizbett)
• LCD Bildschirm: 3,5″ Grafik 65k Farbbildschirm
• Konnektivität: LAN, ESP Wi-Fi Modul
• Druckmedium: USB-Stick / LAN / Internet über Prusa Connect
• Sensoren: Filament-Sensor, Wägezellen-Sensor, Power Panic, 4 hochpräzise Thermistoren (Original Semitec) + Drehzahlüberwachung der Lüftermotoren
• Abmessungen (ohne Spule): 7 kg, 500×550×400 mm (X×Y×Z)
• Netzteil: 240W, maßgeschneidert von Delta mit Power Panic HW
• Stromverbrauch: PLA Verbrauch: 80W / ABS Verbrauch: 120W

Fertig montiert oder Selbstbau-Kit?

Wie immer hat man beim Kauf eines Prusa-Druckers zwei Möglichkeiten: Entweder entscheidet man sich für eine von Prusa montierte Version oder aber man greift zum Selbstbausatz und schraubt sich seinen Drucker selbst zusammen. Preislich macht es natürlich einen Unterschied, denn während das Kit für 889 Euro zu haben ist, ruft Prusa für die fertig montierte Variante 1.199 Euro auf. Für Early Adapter stellte sich die Frage erst einmal nicht, denn wer schnell war, der konnte bereits Ende März einen fertigen Drucker ergattern, wohingegen der Bausatz für schnelle Besteller erst ab Juni verschickt werden soll. Grundsätzlich ist es nie verkehrt, das Gerät einmal komplett selbst zusammengebaut zu haben, denn es fördert das Verständnis und hilft enorm bei einer Fehlersuche, die früher oder später mal notwendig sein wird. 3D-Druck ist, trotz aller „Out of the Box“-Lösungen noch nicht völlig problemlos, dazu spielen zu viele Faktoren hinein.

Auf den ersten Blick wirken die gefühlt tausend Kleinteile natürlich respektvoll und ich habe mich aus dem Grunde „damals“ beim Prusa MINI gegen eine Bausatzversion entschieden – bin aber zuletzt auf den MK3S+ umgestiegen und mich an den Bausatz getraut. Man kann natürlich einiges falsch machen, aber nur dann, wenn man das beiliegende oder im Web verfügbare Handbuch nicht korrekt und aufmerksam befolgt. Und hakt es dann doch mal an einer Stelle, hilft der Prusa-Support per Chat geduldig weiter. In diesem Fall aber wollte ich nicht bis Juni warten und habe mich wie erwähnt für den fertig montierten MK4 entschieden. Diesen gibt es dann auch sicher verpackt, einschließlich der bis Bestellzeitpunkt Ende Mai beiliegenden Prusament-Rolle PLA Galaxy Black, einigem Werkzeuggedöns, einem ausgiebigem Handbuch mitsamt Stickern und natürlich des für Prusa typischen Tütchen Gummibärchen.

Ein kurzer Blick auf den MK4

Der Prusa MK3 wurde oft geklont, jetzt hat es auch Prusa selbst getan – denn der MK4 hat eine unverkennbare Ähnlichkeit mit seinem Vorgänger. Dies dürfte zum einen darin liegen, dass man ein erfolgreiches Konzept natürlich nicht gänzlich über Bord wirft, aber auch daran, dass man MK3-Nutzern eine Upgrade-Option anboten wollte – aber dazu später noch ein paar Worte. Doch auch wenn sich der MK3 und MK4 in Sachen Aufbau, Teile und Farbgestaltung sehr ähnlich sehen, hat man laut Prusa fast 90% der Teile aktualisiert. Eigentlich ist nur die Y-Achse mitsamt des Druckbetts identisch geblieben, weshalb die bisherigen Druckbleche und Ersatzteile auch weiterhin genutzt werden können. Worin man sich treu geblieben ist: Eine Vielzahl der Bauteile entstammen selbst dem 3D-Drucker und lassen sich damit bei einer wie auch immer gearteten Beschädigung selbst nachdrucken.

Der bisher ausgeschnittene Aluminiumrahmen musste einem neuen Rahmen aus Aluminiumdruckguss weichen. Von vorne lassen sich die Rahmen nur durch einen minimalen Farbunterschied unterscheiden, rückseitig besitzt der neue Rahmen Verzierungen in Form des Prusa-typischen Hexagon. In Sachen Stabilität dürfte dies keinen großen Einfluss haben, da war auch der bisherige Alu-Rahmen nie eine Schwachstelle. Weiterführend hat man den Durchmesser der Wellen auf der Z-Achse von 8 auf 10 Millimeter erhöht, es gibt neue Dehnungsfugen unter dem Heizbett um die Wärmeausdehnung desselbigen besser zu kompensieren, neben Ethernet ist auch WiFi an Bord (nur 2,4 GHz), die Elektronik ist nun in einem Metallgehäuse untergebracht und das Kabelmanagement aufgeräumter. Der MK4 verzichtet auch auf einen Slot für eine SD-Karte und setzt fortan auf einen USB-Anschluss; für mich nicht nachvollziehbar, wieso man 2013 noch auf USB-A statt USB-C setzt. Neben diesen Änderungen gibt es aber auch spannendere Neuerungen:

Nextruder: Der E3D-Extruder und das Hotend wurden durch dem eigens von Prusa hergestellten Next-Gen-Extruder (aka Nextruder) ersetzt, welcher auch im Prusa XL zum Einsatz kommt. Dieser verwendet nicht mehr zwei Antriebsräder, sondern setzt sich aus einem schlupffreiem 35-mm-Antriebsrad, einem 10:1-Planetengetriebe und einem Pancake-Schrittmotor zusammen. Dadurch, dass der Nextruder kompakter als das Vorgängermodell ist, erhöht sich die maximale Druckhöhe um rund einen Zentimeter auf rund 25 Zentimeter. Außerdem setzt man auf ein Ganzmetall-Design, welches ohne PTFE-Schläuche auskommt. Ebenfalls im Nextruder untergebracht ist der neue drucksensitive Sensor für die Düse, der altbekannte Filamentsensor und eine neue LoveBoard getaufte Platine: In diese gehen nun alle Kabel vom Hotend und als einzelner Strang zur Hauptplatine, was den Austausch von Komponenten nun deutlich weniger nervig macht.

Ganzmetalldüsen: Auch bei den Düsen verabschiedet man sich von den bekannten V6-Düsen und setzt auf eine Eigenkreation mit Filament-Führung aus Metall. In Kombination mit dem neuen LoveBoard und dem schwenkbaren Aluminium-Kühlkörper macht das den Düsenwechsel viel schneller: Den Lüfter zur Seite schwenken, zwei Rändelschrauben losdrehen, die Stecker lösen und die Düse mitsamt Hotend entnehmen – und dann umgekehrt wieder einbauen. Kein Aufheizen mehr, kein Verschrauben bei 280 Grad mehr, gefällt. Lädt natürlich dazu ein, fertige Hotend-Sets für verschiedene Düsendurchmesser parat zu haben, anderenfalls muss man noch das Hotend ab- und aufschreiben (ebenfalls bei Raumtemperatur). Das ist zwar nicht ganz so schnell wie beim Revo-System von E3D, aber deutlich angenehmer als bisher und wohl nur eine Frage der Übung. Bisher gibt es nur Messing-Düsen mit verschiedenen Durchmessern, man hat aber bereits gehärtete und High-Flow-Modelle versprochen. Wollt ihr eure bisherigen V6-Düsen weiter nutzen, könnt ihr auf den Nextruder-zu-V6-Adapter zurückgreifen.

Wägezellensensor: Der Nextruder besitzt – wie auch der Prusa XL – einen Load-Cell-Sensor, der Druck wahrnehmen kann. Eine automatische Bettnivellierung besaßen schon der MINI und MK2/3, der Abstand von Düse und Druckblech musste aber immer noch händisch justiert werden. Hat man irgendwann raus, ist aber eine nervige Geschichte, vor allem wenn man gerne zwischen verschiedenen Druckblechen und Düsen wechselt, was ich regelmäßig gemacht habe und daher auch das Revo Six lieben gelernt habe, weil lediglich kleinste Anpassungen notwendig waren (wofür der Auto-Increment-Test super war). Mit dem neuen Sensor entfällt das manuelle Einstellen der Z-Höhe, was überraschend zuverlässig funktioniert. Wollt ihr die Z-Höhe dennoch manuell korrigieren – zum Beispiel um Filament XY zu einer besseren Haftung zu bewegen – findet sich in den weiterhin eine Live-Z-Einstellung im Druckmenü, diese habe ich aber bei keinem Druck benötigt. Für mich die mit Abstand beste Neuerung des Prusa MK4.

Präzisere Schrittmotoren: Der MK4 verfügt über neue Schrittmotoren an der X- und Y-Achse, die ein Vielfaches präziser agieren (0,9°/Schritt) als die Vorgängermotoren des MK3 und dadurch VFA (Vertical Fine Artifacts) vermeiden sollen. Bei VFA handelt es sich um feine, sichtbare Artifakte im Druck, die vornehmlich durch Vibrationen entstehen und synchron zur Wellenposition sind (sofern die Riemen nicht zu fest oder locker gespannt sind). Und soviel kann ich schon vorwegnehmen: Neben der automatischen Kalibrierung der ersten Schicht sind die neuen Schrittmotoren eines meiner Highlights des MK4, denn die Drucke sind frei von Ghosting, Rippels und Co., lediglich die Schichtnähe sind noch vorhanden.

Farb-LCD-Bildschirm: Zugegeben, der bisherige ein-/zweifarbige Bildschirm des MK3 war antiquiert, hat aber seinen Zweck erfüllt. Der MK4 besitzt hingegen einen farbigen LCD-Bildschirm, der Formfaktor und die Bedienung via Drehknopf ist aber ähnlich geblieben. Noch, denn im Blogartikel zur Vorstellung des MK4 wird die Frage, ob der MK4 einen Touchscreen besitzt mit einem vielsagenden „HMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM“ beantwortet. Ich glaube man erhält keine guten Quoten, wenn man darauf wettet, dass es sich bei dem Bildschirm um einen Touchscreen handelt, dieser aber bisher noch nicht aktiviert ist. Wieso auch immer, es ist und bleibt halt Prusa (dazu aber später noch etwas). Fragwürdiger Nutzen, aber coole Optik: Direkt unter dem LCD befindet sich eine RGB-Statusleiste, die den Status des Druckers anzeigt.

xBuddy-Board und 32-bit: Für den Nutzer vor dem Drucker am umspektakulärsten, aber ein Eckpfeiler des MK4 ist das neue xBuddy-Board, welches das EINSY RAMBo des MK3 ersetzt. Hierbei handelt es sich um ein 32-bit STM32-betriebenes Mainboard, dass neben diversen Anschlüssen (unter anderem Ethernet, einen vorgelegten ESP-01 Wi-Fi-Anschluss und einen USB-C-Serviceport, der für die Verbindung zu Octoprint und Pronterface dient) auch diverse Features rund um Sicherheit und Zuverlässigkeit besitzt. Dazu zählt zum Beispiel eine doppelte Spannungsmessung, eine Heizstrommessung, ein Überspannungsschutz und die bekannte Power-Panic-Funktion, die bei einem Stromausfall den Druckvorgang fortsetzen kann. Wenn man sich einmal anschaut, was Prusa aus dem 16-bit-EINSY-Board noch so alles herausgeholt hat, bin ich gespannt, was man aus dem neuen xBuddy-Board zukünftig noch so machen wird. Mit Input Shaper steht ja schon ein großes Schlagwort in der Pipeline, aber dazu später mehr…

Ran an den Druck

Bambulab verspricht für seine Drucker, dass diese mit dem Auspacken in rund 15 Minuten einsatzbereit sind – diese Zeit unterbietet Prusa mit seinem MK4. Nach dem Auspacken und Einschalten begrüßt euch der MK4 zunächst mit ein paar Selbsttest, beispielsweise der Funktion von Lüfter und Heizelementen (oder besser gesagt Thermistoren). Dauert keine fünf Minuten und dann könnt ihr auch schon das Filament einlegen und einen der auf dem beiliegenden USB-Stick befindlichen Druckmodellen starten. Alternativ könnt ihr natürlich auch mit eigenen Modellen starten, wobei ich das Thema Slicing an dieser Stelle einmal bewusst ausspare. Mit dem PrusaSlicer hat Prusa den in meinen Augen besten Slicer in petto. Anders als der Name auf den ersten Blick vermuten lässt, kann der PrusaSlicer nicht nur für die hauseigenen Prusa-Drucker herhalten, sondern hat auch Profile anderer Drucker zur Seite gestellt bekommen – und wurde von etlichen Herstellern geklont.

Drucke können entweder über den USB-Stick gestartet werden, alternativ bietet Prusa mit Prusa Link und Prusa Connect auch eine eigene kabellose Software zur Fernsteuerung des MK4 an und auch OctoPrint lässt sich mit dem MK4 nutzen – dazu nachfolgend noch ein paar Worte. Habt ihr einen Druckvorgang gestartet, dauert es bis zu drei Minuten, bis der Drucker mit der ersten Schicht beginnt. Das ist zwar wesentlich länger als noch beim MK4, ist aber bei Drucken von mehreren Stunden nicht der Rede wert und vor allem lohnt es sich: Zunächst heizt das Hotend auf 170 Grad, bevor der Extruder mithilfe des erwähnten Drucksensors die Z-Höhe bestimmt. Hierbei „misst“ der Drucker aber nicht das gesamte Druckbett, sondern nur den relevanten Bereich in dem anschließend gedruckt wird. Ein großflächigerer Druck nimmt als etwas mehr Vorbereitungszeit in Anspruch, als wenn man nur ein kleines Modell druckt.

Vereinzelt ist zu lesen, dass der erste „Druckpunkt“ zu aggressiv angetastet wird und Druckstellen im Blech hinterlässt. Dies konnte ich bei mir aber nicht nachvollziehen. Wohl aber die Tatsache, dass die Berührung des Druckblechs kleine Filamentpunkte hinterlässt, die die erste Schicht zwar nicht ruinieren, aber eben auch nicht „perfekt-perfekt“ werden lässt. Dies konnte ich beseitigen, indem ich dem Filament etwas mehr Beachtung geschenkt habe. Filament zieht immer Feuchtigkeit (egal ob PLA, PETG, TPU oder sonst was) auf, was nicht nur den Druck selbst schlechter werden lässt, sondern auch das so genannte Oozing begünstigt. Halbwegs trocken verbleibt es bei 170 Grad in der Düse und hinterlässt entsprechend keine Rückstände auf dem Druckblech. Und falls doch: Kurz mit dem Finger drüber bevor der Druck beginnt und schon ist es wieder sauber – sollte man natürlich nicht mit frisch eingefetteten Händen machen, dann hält nichts.

Prusa selbst gibt an, dass der MK4 „wunderbar leise“ ist. Ist er das? Mitnichten. Also nicht, dass er schreien würde und in Nebenräumen (vor allem bei geschlossener Türe) auch kaum hörbar, aber „wunderbar leise“ würde ich das nicht bezeichnen. Im Vergleich zu den Flugzeugtriebwerken anderer Drucker mag das vergleichsweise leise sein, was aber auch eine große Leistung ist. Am lautesten ist er dabei bei der ersten Schicht, eine Ursache dafür ist aber nicht wirklich auszumachen und laut Prusa-Support versucht man da, noch was an der Firmware zu optimieren. Ab der zweiten Schicht wird er hörbar leiser, aber natürlich sind die Laufgeräusche nicht zu überhören. Die Lüfter auf Hochtouren sind da gar nicht das Problem, vielmehr sind sind insbesondere die Querläufe – also parallele Bewegungen der X- und Y-Achse – wahrnehmbar. Kein nerviges rattern oder kratzen defekter Kugellagern, aber eben alles andere als „wunderbar leise“. Von der reinen Lautstärke mit einem MK3 zu vergleichen – und unruhiger, als ein MK3 im Stealth Mode und daher durchaus ein kleiner Rückschritt. Denn einen solchen Silent-Modus besitzt der MK4 nicht und es ist fraglich, ob Prusa da nochmal nachlegt.

Eindrücke der Druckqualität

Egal wie schnell ein 3D-Drucker unterwegs ist, egal wie laut oder leise er ist und egal ob es sich nun um einen Bedslinger oder einen CoreXY handelt – letztlich steht und fällt ein Drucker mit der Druckqualität. Diesbezüglich war der MK3S+ schon auf einem hohen Niveau, auch wenn ganz oben natürlich SLA-Drucker stehen (die aber ihren eigenen Einsatzzweck und Vor- und Nachteile haben). Ich kann nur soviel sagen: An der Druckqualität gibt es nichts auszusetzen, die übertrifft im Detail den MK3S+. Natürlich kommt es immer auf das Druckmodell an, aber egal ob scharfe Kanten, Toleranzen, Überhänge mit und ohne Supports – das sieht schon alles sehr makellos aus und geht mit klassischem FDM-Druck fast nicht besser. Z-Nähte sind zwar hier und da sichtbar (auch wenn der PrusaSlicer diese inzwischen recht gut in Ecken und Kanten verstecken kann), ansonsten sind die Druckergebnisse aber wirklich sauber, da leisten vor allem die neuen feineren Schrittmotoren sehr gute Arbeit.

Die Testmodelle habe ich in PLA und PETG gedruckt, letzteres ist eigentlich das Material, welches ich zu 95% drucke (kaum Unterschiede im Druckbild, aber „stabiler“). Teilweise mit Prusament, teilweise mit DasFilament, aber auch Fillamentum und die gängigen China-Marken auf Amazon wie Overture, Geeetech, Giantarm und Co. Alle Filamente ließen sich ohne Probleme drucken. Die Modelle wurden alle mit der Qualitätsstufe und 0.2 Millimetern Schichthöhe gedruckt; lediglich das Benchy habe ich im Draft-Modus mit 0.3 mm je Schicht gedruckt und auch das sieht sehr gut aus. Nach dem Druck des Tolerance Coin hatte ich schon Angst, dass ich meine selbsterstellten Modelle überarbeiten muss, denn hier ließ sich auch der Hebel mit 0,1mm ohne jegliche Überzeugungsarbeit lösen. Wer noch feinere Objekte benötigt, der kann die Schichthöhe auf bis zu 0,05 Millimeter reduzieren – dauert länger, sieht dann aber noch besser aus, ist bei mir aber eine Rarität.

Die Sache mit der Geschwindigkeit

Die Druckgeschwindigkeit ist ein Thema, welches ich einmal getrennt betrachten möchte. Zunächst einmal unterscheidet sich die Druckgeschwindigkeit des Prusa MK4 nicht sehr stark von seinem Vorgänger. Ein im PrusaSlicer auf „Quality“ geslictes Benchy nimmt etwa 69 Minuten in Anspruch, während für den MK3S+ 81 Minuten anfallen. Wie also kommt Prusa auf 20 Minuten? Natürlich zum einen, indem man an der Geschwindigkeit dreht: Im Speedmodus sind es bei einer Schichthöhe von 0,2 Millimetern aber immer noch 62 Minuten und auch im Draft-Modus mit 0,3 Millimetern Höhe geht es nur auf 43 Minuten herunter. Die Qualität ist dabei noch immer sehr gut, aber eben weit entfernt von den angekündigten 20 Minuten. Vielmehr gibt es zwei Zauberworte, die das „Unter-20-Minuten-Benchy“ ermöglichen: Input Shaper und Pressure Advance.

Grob erläutert: Beim Drucken entstehen immer Vibrationen beziehungsweise Resonanzen. Je schneller gedruckt wird, umso mehr Resonanzen fallen an und eben jene Vibrationen werden auf die gedruckten Objekte übertragen. Also klassisches Ghosting, welches zum Beispiel dazu führt, dass Kurven sichtbare, aber nicht unbedingt fühlbare Abdrücke auf den unmittelbar folgenden Seiten hinterlassen (nicht zu verwechseln mit den Artefakten der Steppermotoren). Input Shaper unterdrückt diese Effekte, indem es „lernt“, wie sich der Drucker bewegt und quasi „herausrechnet“, ähnlich wie es auch bei Kopfhörern mit aktiver Geräuschunterdrückung der Fall ist. Hierzu ist ein Beschleunigungssensor notwendig, beim MK4 sitzt der Anschluss für diesen auf der xBuddy-Platine, allerdings ist kein Beschleunigungssensor verbaut. Prusa muss also die eigenen Drucker analysieren und auswerten und diese Werte in die Firmware übertragen. Pressure Advance, oder auch Linear Advance in der Marlin-Firmware) wiederum sorgt für eine vorausschauende Steuerung des Filamentflusses, um Unter- oder Überextrusion am Anfang von Linien oder Z-Nähten zu vermeiden.

Aber: Das ist noch Zukunftsgeschichte. Wie bei Vorstellung des MK4 für etwa „einen Monat nach Veröffentlichung“ angekündigt, hat man nun eine erste Firmware-Version 5.0 für den MK4 veröffentlicht, welche besagtes Input Shaping und Pressure Advance an Bord hat. Aktuell handelt es sich hierbei um eine Alpha-Version, die noch mit zahlreichen Bugs zu kämpfen hat, aber mit einem entsprechenden PrusaSlicer-Profil einen ersten Blick auf den „Highspeed-Modus“ des MK4 ermöglicht. Ich habe mir mal testweise die Alpha-Version auf den Drucker gezogen und bin positiv überrascht. Testdrucke zu sehen: Ein „Bonkers Benchy“ mit 12 Minuten Druckzeit und den Cali-Dragon, beide in PLA Wizard’s Voodoo von Fillamentum. Die Ergebnisse können sich definitiv sehen lassen, auch wenn es hier und da natürlich zu Unsauberkeiten kommt, die schlichtweg mit der Geschwindigkeit und der damit verbundenen kürzeren Kühldauer zu begründen sind.

Grundsätzlich kann man sagen, dass sich natürlich die Lautstärke des Druckers enorm erhöht, wobei der Drucker selbst gar nicht lauter wird, sondern die Geräusche aufgrund der schnelleren Achsenbewegungen einfach konstanter im Ohr sind. Außerdem wird mit steigendem Tempo das Druckergebnis matter, transparentes PETG zum Beispiel wird fast weiß. Bei allem muss man aber im Hinterkopf behalten, dass es sich wie erwähnt um eine erste öffentliche Alpha-Version der Firmware mit Input Shaping handelt und Prusa betont, dass man weiterhin an den optimalen Druckparametern arbeitet. Ebenso ist noch offen, ob und in wie weit man Nutzern eine eigene Kalibrierung ermöglicht. Je nach Untergrund fallen die Resonanzen unterschiedlich aus, letztlich aber verhält sich ein Bettschubser immer wie ein Bettschubser, daher ist eine einheitliche Kalibrierung durchaus möglich – und die ersten Ergebnisse hinterlassen einen guten Eindruck.

Noch ein paar Notizen zum MK4

Prusa Link, Prusa Connect & OctoPrint: Drucke lassen sich nicht nur lokal über das Display des Druckers starten und überwachen, sondern auch per „Fernwartung“. Prusa bietet dazu die eigenen Dienste Prusa Link und Prusa Connect an: Prusa Connect ermöglicht die Steuerung einzelner Drucker oder ganzer Druckfarmen per Cloud, wobei es für Prusa-Nutzer 1 GB kostenlosen Cloud-Speicher gibt. Prusa Link wiederum ist ähnlich OctoPrint eine Fernverwaltung über das lokale Netzwerk und ermöglicht eine Übertragung von GCODE-Dateien, der Ansicht einiger Telemetriedaten und einer groben Fortschrittsanzeige des Druckes. Im Grunde ganz solide, mir persönlich fehlt eigentlich nur noch eine echte Unterstützung von USB-Kameras um OctoPrint wirklich ad acta zu legen – die aktuelle Lösung per Smartphone für Prusa Connect empfinde ich als nicht zufriedenstellend. Apropos OctoPrint: Lässt sich natürlich mit dem MK4 nutzen.

WLAN-Stabilität: Die WLAN-Stabilität des MK4 – respektive des ESP-01S  – hat noch etwas Optimierungsbedarf. Man liest häufig von sehr langsamen Verbindungen, was gerade beim Übertragen von größeren GCODE-Dateien zu Prusa Link mehr Zeit in Anspruch nehmen kann, als benötigt. Ich hatte dazu anfänglich große Probleme mit der Stabilität des WiFi und so war es nicht selten, dass ich eine Datei übertragen habe, der Vorgang abbrach und ich anschließend den Drucker neu starten musste, damit dieser wieder eine Verbindung hergestellt hat. Mit den letzten Firmwareupdates hat sich die Performance schon deutlich gebessert und Josef Prusa hat das Thema bereits adressiert und ist optimistisch, dass sich die Performance mit folgenden Updates weiter bessert. Was mir zumindest hinsichtlich der grundsätzlichen Stabilität geholfen hat: In der FritzBox bzw. dem Router eine fixe IP-Adresse für den Drucker zu vergeben.

Druckbleche: Da die Y-Achse des Prusa MK4 nahezu identisch zum MK3 ist, sind natürlich auch die Druckbleche weiterhin verwendbar. Prusa war einer der ersten Hersteller, die auf flexible Bleche setzen, die das Ablösen des Druckes durch sanftes Biegen völlig unproblematisch gestalten – falls die Drucke nicht eh schon nach dem Abkühlen gelöst sind. Das Steel Sheet ist der Klassiker, welches jedem Drucker beiliegt. Das Textured Sheet erzeugt eine sehr hübsch anzusehende Oberfläche/Unterseite am Druckobjekte, wohingegen das Satin Sheet irgendwo zwischen diesen beiden Blechen liegt. Letzteres ist mein persönlicher Favorit, egal ob PLA, PETG, TPU, PC oder was auch immer. Probleme mit der Haftung hatte ich noch nie wirklich, dennoch steht eine Flasche Dimafix in meinem Druckerschrank, die aber nahezu ungenutzt ist. Mit einer guten ersten Schicht seltenst notwendig und wenn, dann eher als Trennschicht zwischen Druckblech und Druck.

2023 noch ein Prusa-Bettschubser?

Lässt man den Blick über die technischen Datenblätter und die Preise kreisen, stellt sich zunächst die Frage, wieso man zu einem Prusa MK4 und nicht zu häufig hervorgehobenen Marken greifen sollte. Die reinen technischen Daten – wie die Geschwindigkeit – sind wie auch Verbräuche bei Autos immer mit etwas Skepsis zu betrachten. Ja, man kann schnell drucken und dank Input Shopping auch mit dem MK4. Aber mit steigender Geschwindigkeit sinkt die Druckqualität und auch die Belastungsfähigkeit der Drucke, das ist einfach reine Physik. Da sind CoreXY-Drucker naturgemäß im Vorteil, gleichzeitig sind sie aber auch komplexer als klassische Bettschubser. Für mich als Privatperson ist das Thema Geschwindigkeit auch eher nachrangig: Natürlich ist es nice, wenn ein Druck statt 10 Stunden nur 6 Stunden benötigt. Im Zweifel entscheide ich mich aber für das bestmögliche Ergebnis und lasse den Drucker nachts laufen, mein MINI+ und der MK3S+ liefen quasi 24/7 und auch der MK4 hat jetzt schon mehrere Wochen reine Druckzeit hinter sich gebracht. Und in Sachen Druckqualität liefert der MK4 wie gewohnt ab.

Ein weiterer Punkt Pro-Prusa ist das Thema Open Source. Ich möchte hier gar nicht die Diskussion entfachen, das hat Josef Prusa bereits selbst in einem kontrovers diskutierten Blogartikel gemacht. Zu einem Teil sind die Aussagen korrekt und nachvollziehbar, so manche Ausführungen gehen aber auch als beleidigte Leberwurst durch. Es ist aber nicht von der Hand zu weisen, dass die meisten Hersteller, die sich an dem RepRap-Projekt und dem Prusa i3-Design bedient haben, der Community wenig bis gar nichts zurückgegeben haben. Bei dem PrusaSlicer wird es noch kurioser: Sowohl BambuStudio als auch AnycubicSlicer basieren auf dem PrusaSlicer-Quellcode, haben die Copyright-Hinweise (auch zu Slic3r) aber sehr gut versteckt. Bambulabs hat sogar, weil übersehen, Analysedaten an Prusa-Server geschickt; Anycubic hingegen hat sogar das originale PrusaSlicer-Icon im Paket belassen und schlicht „Prusa“ durch „Anycubic“ ersetzt, wodurch das Unternehmen teilweise im AnycubicSlicer als „Anycubic Research“ agiert. Das ganze ist natürlich eher ein kleiner Schmunzler und die Frage insgesamt eher rechtlich-moralischer Natur.

Zugegeben könnte ich mit den vollständigen Spezifikationen selbst gar nicht viel anfangen und vielen Nutzern ist das Konstrukt „Open Source“ gänzlich egal. Das man den Open-Source-Gedanken aber verbunden bleibt, schafft jedoch Vertrauen in Prusa. Vertrauen, dass man sich in den letzten Jahren erarbeitet hat. Der Support per Chat steht 24 Stunden an 7 Tagen die Woche zur Verfügung und geht bei jeglichen Problemen geduldig zur Hand – ich habe da bisher keinerlei schlechte Erfahrungen gemacht und zur Selbsthilfe gibt es auch noch eine große und sehr aktive Community. Noch wichtiger ist aber die Langlebigkeit, denn ich möchte mir nicht jedes Jahr ein neues Modell zulegen müssen, weil das alte entweder den Geist aufgibt oder Ersatzteile nicht mehr bereitgestellt werden. Der MK2 wurde 2016 veröffentlicht und vorhandene Drucker liefern auch heute noch zuverlässig ab und sollte mal etwas sein, gibt es auch 2023 noch genügend Ersatzteile. Es gibt eigentlich keine Teile des Druckers, die man nicht selbst mit wenigen Handgriffen reparieren kann. Es gibt ein neues Modell? Dann könnt ihr sicher sein, dass ihr euren Drucker upgraden könnt, weswegen der MK4 eben auch ist, wie er ist.

Natürlich ist nicht gesagt, dass Drucker andere Hersteller in ein oder zwei Jahren das zeitliche segnen oder der Support durch die Hersteller aufgrund neueren Modellen obsolet werden. Die Langlebigkeit der Hardware und des Supports müssen sie aber erst einmal noch unter Beweis stellen. Die gängigen Budget-Hersteller haben sich da bisher nicht sonderlich mit Ruhm bekleckert, auch wenn man da sicherlich keinen Vergleich zu den „neueren“ Premium-Herstellern ziehen kann. Aber das wird man erst in zwei, drei, vier Jahren bewerten können. Prusa hingegen hat den Beweis in den letzten Jahren bereits erbracht, was für mich ein nicht gering bewerteter Punkt in der Entscheidungsfindung darstellt. Bezüglich der Preisdifferenzen bleibt nur zu sagen: Die Entwicklung und der Zusammenbau der Drucker sowie die Beschaffung von (Ersatz-)Teilen erfolgt in Europa, was natürlich ganz andere Kosten verursacht, als wenn ein Hersteller Teile zu Weiten Teilen aus China beschafft und auch dort produziert. Das dies maximal ein Hygienefaktor ist, zeigen die Erfolge von Primark, Shein und Co. – darf aber dennoch gerne mehr Berücksichtigung finden.

MK3-Upgrade vs. MK4

Wie oben angerissen ist die Upgrade-Fähigkeit bei Prusa-Druckern nicht nur vorhanden, sondern auch beliebt. Zur Veröffentlichung des MK3 im Jahr 2019 bot man zunächst nur ein Upgrade auf den MK2.5 an, was aber für reichlich Gegenwind aus der Community sorgte, sodass man sich seitens Prusa genötigt sah, doch noch ein vollständiges Update auf den MK3 auf den Weg zu bringen – wenn auch preislich wesentlich teurer. Mit dem MK4 hat Prusa daher gleich mehrere Upgradepfade in petto, die allen Nutzern gerecht werden dürften. Denn neben dem vollständigen Upgrade auf den MK4 gibt es auch noch die Upgradepfade auf den MK3.5 sowie auf den MK3.9. Beim MK3.5 muss man auf den Nextruder (inkl. Load Cell Sensor), die neuen Motoren und die dickeren Wellen verzichten, wohingegen der MK3.9 lediglich auf die neuen Schrittmotoren verzichtet, aber den Vorteil des Nextruders und der automatischen Kalibrierung mitbringt. Input Shaper bzw. Pressure Advance sind durch die xBuddy-Platine bei allen Upgrades gegeben.

Durch den Umfang des Upgrades – allen voran natürlich das neue xBuddy-Board, aber auch der Nextruder und die neuen Motoren – fallen die Upgradepakete zumindest ab der zweiten Ausbaustufe aber recht hochpreisig aus. Am ehesten dürfte sich noch das Upgrade auf den MK3.5 lohnen, mit 279 Euro das günstigste im Reigen. Damit bekommt man bereits zahlreiche Verbesserungen (vor allem durch das xBuddy-Board mit 32bit), gleichzeitig kann man einen eventuell vorhandenen Revo-Six-Extruder weiterverwenden. Die Upgrades auf den MK3.9 oder auch MK4 würde ich aber nicht empfehlen, denn sie liegen mit 549 und 639 Euro recht nahe am Preis des Bausatzes für 889 Euro. Die 3D-gedruckten Teile muss man dabei zusätzlich selbst drucken, außerdem muss nahezu der gesamte MK3S+ auseinander genommen werden. Man hat also keinen großen zeitlichen Vorteil, noch dazu hat man anschließend einen Haufen Teile, für die man keine Verwendung hat. Da kann man auch gleich zum MK4 Kit greifen – ein Weiterverkauf des MK3S+ bringt auch jetzt noch mehr ein, als die 200-300 Euro Preisdifferenz.

tl;dr und Fazit

Mit dem MK4 bringt Prusa eine gelungene Weiterentwicklung des MK3 auf den Markt, der seinem Vorgänger in vielen Punkten voraus ist. Vor allem der neue Wegzellensensor spielt da hinein, denn gerade für Anfänger ist Anfänger ist die vollautomatische erste Schicht ein großer Vorteil, sodass sich nach dem Auspacken (zumindest beim fertig montierten Drucker) schon nach wenigen Minuten erste Erfolgserlebnisse ergeben. Es ist einfach mega angenehm, kurz das Druckbett oder die Düse zu wechseln und einfach den nächsten Druck zu starten. Nach einiger Zeit geht das Einstellen der Z-Höhe zwar schneller von der Hand, nervig bleibt es aber dennoch. Ein Wechsel lohnt sich aber auch für Besitzer eines MK3S+, denn neben der automatischen ersten Schicht sorgen auch die neuen Steppermotoren für ein minimal besseres Druckbild und mit Input Shaper ist der MK3.x und MK4 zukünftig auch flotter unterwegs. Hinzu kommt, dass durch das LoveBoard und einer laut Aufbauanleitung insgesamt vereinfachte Konstruktion, Wartung und Austausch von Teilen leichter von der Hand gehen dürfte.

In so fern ist der MK4 ein wirklich gelungener 3D-Drucker, der zeigt, dass Bettschubser auch 2023 noch ihre Daseinsberechtigung haben und durchaus weiterentwickelt werden können. Wenngleich die komplexer aufgebauten CoreYX umfraglich die Zukunft darstellen werden, die bauartbedingt schneller drucken – mit der Input-Shaper-Firmware relativiert sich der zeitliche Unterschied aber. Zur Wahrheit gehört aber halt auch, dass es eben starke Konkurrenz gibt. Und da kann man hin und her diskutieren, man wird aber wohl nie auf einen Nenner kommen. Denn wie auch bei Bewerbungsgesprächen tragen oft die Soft Skills zu einer Entscheidung bei , da wiederum kann Prusa punkten. Der MK3(S+) war ein sehr zuverlässiges Arbeitstier mit wenig Fehldrucken und ich habe wenig Zweifel, dass der MK4 diesbezüglich ebenfalls in diese Fußstapfen treten kann. Bei Prusa-Druckern bekommt man nicht nur einzelne technische Daten, sondern kann auf eine hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit vertrauen. Zusammen mit dem Support und der großen Community bietet Prusa damit ein großes Gesamtpaket. Letztlich aber persönliche Abwägung und Glaubenssache, etwas wie beim Autokauf…